一種氣體抑制功能的變壓器油的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種具有氣體抑制功能的變壓器油及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外高電壓、大容量電力變壓器大部分采用充油式變壓器，這類變壓器采用以絕緣油和絕緣紙(板)為主的油紙復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)，具有很高的耐電強度。在長期運行過程中，變壓器中絕緣油和其他絕緣材料在電和熱作用下，會逐漸老化和分解，產(chǎn)生低分子烴類、CO和CO2等氣體，這些氣體會溶解在絕緣油中。變壓器在正常運行狀態(tài)下，外界的電、熱及機械應(yīng)力不足以使絕緣油及絕緣紙的化學(xué)鍵遭到破壞，絕緣材料正常老化僅分解產(chǎn)生極少量氣體。但當設(shè)備中發(fā)生放電性和過熱性故障時，絕緣材料劣化過程被大大加速，會加快以上氣體的產(chǎn)氣速率。研究證明，這些氣體的組成與含量同故障的性質(zhì)有密切的聯(lián)系，稱之為特征氣體。例如當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)局部過熱時，變壓器油中出現(xiàn)特征氣體為甲烷和乙烯、氫氣等；出現(xiàn)電弧放電時候，變壓器油中出現(xiàn)的特征氣體是氫氣和乙炔。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)脫除變壓器油中溶解氣體的處理方法是采用機械脫除，包括震蕩脫除，真空脫除等，很少有直接在變壓器油中添加具有抑制氣體生成功能添加劑的方法減少氣體生成。
[0004]CN103113963A公開了一種超高壓變壓器油及其制備方法，所述超高壓變壓器油主要包括環(huán)烷基基礎(chǔ)油75-85wt%，十二烷基苯12-22wt%，金屬脫活劑10-200ppm，光穩(wěn)定劑
0.l-3wt%。該產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異，適合作為超高壓變壓器油使用。
[0005]CN103013633A公開了一種冷卻散熱和防潮性能優(yōu)異的變壓器油，主要包括加氫基礎(chǔ)油，環(huán)烷基稠油，抗氧化劑和金屬鈍化劑。所述變壓器油具有優(yōu)良的冷卻散熱能力和防潮性能，適合潮濕地區(qū)的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]經(jīng)過分析變壓器油中的氣體主要是由于變壓器油受到高溫或電弧擊穿，由于溫度的升高而造成變壓器油的分解，從而生成氣體。變壓器油的主要成分是中長碳鏈的烴，其分解機理基本屬于自由基反應(yīng)機理，即烴受熱生成碳正離子和氫離子，碳正離子發(fā)生電位轉(zhuǎn)移，繼而發(fā)生碳鍵斷裂，生成小分子的烴和氣體。因此減少變壓器油中的碳正離子生成是控制氣體生成的有效方法。本發(fā)明基于變壓器油的熱解機理，首次提出在變壓器油中添加具有捕捉碳正離子功能的添加劑，從而減少變壓器油中氣體的生成，達到延長變壓器油使用壽命，降低成本的目的。
[0007]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，選擇自由基捕捉劑和納米添加劑按照特定的比例配合，可以取得顯著的自由基抑制效果，從而達到減少氣體生成，延長變壓器油壽命的目的。
[0008]自由基捕捉劑又稱自由基捕獲劑，自由基阱等。能夠與化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的不能夠長時間穩(wěn)定存在的活性自由基作用，形成可以長時間穩(wěn)定存在的自由基或穩(wěn)定分子。在本發(fā)明中，自由基捕捉劑通過物理作用與變壓器油分解產(chǎn)生的自由基相互吸附，并在納米粒子的催化作用下，生成穩(wěn)定的化合物，從而避免了碳正離子進一步分解產(chǎn)生氣體。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]一種具有氣體抑制功能的變壓器油，包括80_95wt %環(huán)烷基基礎(chǔ)油、0.05-2wt %自由基捕捉劑、0.5-2wt%納米添加劑;所述自由基捕捉劑為二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑、噻唑類自由基捕捉劑或次磺酰胺類自由基捕捉劑;所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種。
[0011 ]所述二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑是二芐基二硫代氨基甲酸鈉、二芐基二硫代氨基甲酸鋅、N，V 二芐基-N，V 二甲基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或多種。
[0012]所述噻唑類自由基捕捉劑是促進劑M、進劑DM、促進劑MH、促進劑MZ中的一種或多種。
[0013]所述次磺酰胺類自由基捕捉劑是N，N二異丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺，N，N_二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一種。
[0014]所述變壓器油還可以包含溶劑如丙酮、甲苯、異丙醇，金屬鈍化劑如苯并三氮唑及其衍生物，抗氧劑如受阻酚類，優(yōu)選是2，6-二叔丁基對甲苯酚；以及本領(lǐng)域常見的變壓器添加劑如殺菌劑、消泡劑等，所述消泡劑是非離子表面活性劑，優(yōu)選是甜菜堿型表面活性劑。溶劑的加入量為5-20#%，殺菌劑的加入量是0.01-0.5#%，消泡劑的加入量是0.1_
0.5wt%，金屬鈍化劑的加入量為0.l-2wt%。
[0015]所述納米添加劑的粒度為10-500納米，優(yōu)選為50-200納米。
[0016]所述自由基捕捉劑和納米添加劑的質(zhì)量比為1:1-5，優(yōu)選是1:2_3。
[0017]本發(fā)明還公開了一種使用本發(fā)明所述的變壓器油抑制變壓器油中氣體生成的方法。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]93wt %環(huán)烷基基礎(chǔ)油；0.1wt % 二芐基二硫代氨基甲酸鈉;0.5wt %納米氧化鋁；苯并三氮唑的加入量為0.5wt% ;殺菌劑的加入量是0.3wt% ;消泡劑的加入量是0.lwt% ;甲苯余量。
[0021]實施例2
[0022]8(^1:%環(huán)燒基基礎(chǔ)油；lwt%N,N二異丙基-2-苯并噻卩坐次磺酰胺；]^1:%納米氮化鋁；苯并三氮唑的加入量為0.1wt 殺菌劑的加入量是0.5wt% ;消泡劑的加入量是
0.5wt% ；甲苯余量。
[0023]本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來概括。本發(fā)明的所有實施方案都只能認為是對本發(fā)明的說明而不是限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容所作出的任何細微修改或等同替換，都屬于本發(fā)明的技術(shù)方案之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有氣體抑制功能的變壓器油，包括80-95wt %環(huán)烷基基礎(chǔ)油、0.05-2wt %自由基捕捉劑、0.5-2wt %納米添加劑;所述自由基捕捉劑為二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑、噻唑類自由基捕捉劑或次磺酰胺類自由基捕捉劑;所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種。2.如權(quán)利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑是二芐基二硫代氨基甲酸鈉、二芐基二硫代氨基甲酸鋅、N，Y 二芐基-N，Y 二甲基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或多種;所述噻唑類自由基捕捉劑是促進劑M、進劑DM、促進劑MH、促進劑MZ中的一種或多種;所述次磺酰胺類自由基捕捉劑是N，N二異丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺，N，N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一種。3.如權(quán)利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述納米添加劑的粒度為10-500納米，優(yōu)選為50-200納米。4.如權(quán)利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述變壓器油還可以包含溶劑如丙酮、甲苯、異丙醇，金屬鈍化劑如苯并三氮唑及其衍生物，抗氧劑如受阻酚類；以及殺菌劑、消泡劑等;所述消泡劑是非離子表面活性劑，優(yōu)選是甜菜堿型表面活性劑。5.如權(quán)利要求4所述的變壓器油，其特征在于所述溶劑的加入量為5-20wt%，殺菌劑的加入量是0.01-0.5wt %，消泡劑的加入量是0.l-0.5wt%，金屬鈍化劑的加入量為0.1-2wt% ο6.如權(quán)利要求4所述的變壓器油，其特征在于抗氧劑優(yōu)選是2，6-二叔丁基對甲苯酚;所述消泡劑優(yōu)選是甜菜堿型表面活性劑。7.如權(quán)利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述自由基捕捉劑和納米添加劑的質(zhì)量比為1:1-5，優(yōu)選是1:2-3。8.—種抑制變壓器油中氣體生成的方法，其特征在于在變壓器中使用如權(quán)利要求1-7任一項所述的變壓器油。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有氣體抑制功能的變壓器油，包括80-95wt％環(huán)烷基基礎(chǔ)油、0.05-2wt％自由基捕捉劑、0.5-2wt％納米添加劑；所述基捕捉劑為二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑、噻唑類自由基捕捉劑或次磺酰胺類自由基捕捉劑；所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種。所述變壓器油具有明顯的氣體抑制功能，可以明顯抑制變壓器油中氣體的生成，從而延長變壓器油的使用壽命。
【IPC分類】C10N30/10, C10M141/06, C10M135/18, C10M135/36, C10M169/04, C10M141/08, C10N40/16
【公開號】CN105602690
【申請?zhí)枴緾N201610060580
【發(fā)明人】郝福
【申請人】郝福
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月29日